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電波と可視の多波長偏光観測から探る活動銀河核ジェットの粒子加速領域の探査

研究課題

研究課題/領域番号 19K14761
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関広島大学

研究代表者

笹田 真人  広島大学, 宇宙科学センター, 特任助教 (10725352)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードジェット / 活動銀河核 / 電波干渉計 / 可視光 / スパースモデリング / 偏光 / 電波 / 天文学 / 多波長
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、銀河中心から噴出されるジェットの粒子加速機構の理解のために、粒子加速場所を特定しブラックホールからの位置を推定することである。そこでジェット内で粒子が加速される領域を、多波長偏光観測(可視光観測+電波観測)から得た偏光データを用いることにより特定する。電波ジェット画像を再構成するために疎性モデリングを利用する手法は現在開発が進んでおり、この新たな手法を用いることで従来より数倍空間分解能がいいジェット画像を取得する。これを用いることで、より細かい構造を分解し、電波偏光と可視光偏光を比較することで、粒子加速領域を特定する。

研究成果の概要

本研究は活動銀河核ジェットの内部で発生する高エネルギー電子の加速現場の特定を目的に活動を行なった。そのため電波干渉計データを画像化するためのソフトウェアを開発し、実際のデータに適用することで従来に比べ数倍空間分解能がいい画像を取得することに成功した。複数期間によって取得されたデータに対して超空間分解画像を作成することで、ジェットの時間的変化をつぶさに捉え、そのジェットの挙動からジェットを構成する螺旋磁場の存在を特定することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では電波干渉計データを画像へ再構成するソフトウェア開発の一端を担っている。開発したソフトウェアは電波干渉計データ一般に適用可能であり、過去に取得されたデータに適用することで、今まで以上の空間分解能の画像を取得することが可能となり、本研究のみならず広く応用が可能な技術となる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2022 2021 2019 その他

すべて 国際共同研究 (16件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (1件) 備考 (6件)

  • [国際共同研究] マサチューセッツ工科大学/スミソニアン天体物理学観測所/アリゾナ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ゲーテ(フランクフルト)大学/マックスプランク電波天文学研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] 中央研究院天文及天文物理学研究所(その他の国・地域 台湾)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ラドバウド大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ミリ波電波天文学研究所(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Harvard University/California Institute of Technology/Boston University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute for Radioastronomy(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 中央研究院天文及天文物理研究 所(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 韓国天文研究院(韓国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ハーバード大学/マサチューセッツ工科大学/ボストン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute for Radioastronomy(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 中央研究院天文及天文物理研究所(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 韓国天文研究院(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Radboud University Nijmegen(オランダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Broadband Multi-wavelength Properties of M87 during the 2017 Event Horizon Telescope Campaign2021

    • 著者名/発表者名
      EHT Multi-wavelength Science Working Group et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 911 号: 1 ページ: L11-L11

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abef71

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optical follow-up observation for GW event S190510g using Subaru/Hyper Suprime-Cam2021

    • 著者名/発表者名
      Ohgami Takayuki、Tominaga Nozomu、Utsumi Yousuke、Niino Yuu、Tanaka Masaomi、Banerjee Smaranika、Hamasaki Ryo、Yoshida Michitoshi、Terai Tsuyoshi、Takagi Yuhei、Morokuma Tomoki、Sasada Mahito、Akitaya Hiroshi、Yasuda Naoki、Yanagisawa Kenshi、Ohsawa Ryou
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 号: 2 ページ: 350-364

    • DOI

      10.1093/pasj/psab002

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] J-GEM optical and near-infrared follow-up of gravitational wave events during LIGO’s and Virgo’s third observing run2021

    • 著者名/発表者名
      Sasada Mahito et al.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 007 号: 5 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab007

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L1-L1

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0ec7

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. II. Array and Instrumentation2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L2-L2

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0c96

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. III. Data Processing and Calibration2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L3-L3

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0c57

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. IV. Imaging the Central Supermassive Black Hole2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L4-L4

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0e85

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. V. Physical Origin of the Asymmetric Ring2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L5-L5

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0f43

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First M87 Event Horizon Telescope Results. VI. The Shadow and Mass of the Central Black Hole2019

    • 著者名/発表者名
      The Event Horizon Telescope Collaboration、Kawashima Tomohisa、 et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 875 号: 1 ページ: L6-L6

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab1141

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] スパースモデリングによるVLBAの超解像画像におけるブレーザー3C 454.3ジェットの螺旋運動の発見2022

    • 著者名/発表者名
      笹田真人
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Event Horizon Telescope

    • URL

      https://eventhorizontelescope.org/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] Event Horizon Telescope Japan

    • URL

      https://www.miz.nao.ac.jp/eht-j/top

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Event Horizon Telescope Japan

    • URL

      https://www.miz.nao.ac.jp/eht-j/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] EHTが M87 ブラックホールごく近傍の磁場の画像化に成功

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/news/63759

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 多波長同時観測でさぐるM87巨大ブラックホールの活動性と周辺構造

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/news/64264

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 史上初、ブラックホールの撮影に成功

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/hasc/news/50811

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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